CN201510722U - 具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，包括：一健身设备；与所述健身设备耦合的一控制装置；以及与所述控制装置耦合的一虚拟实境装置；所述控制装置包含：一运动等级推定模块；分别耦合于所述运动等级推定模块的一基本数据储存模块和一生理数据储存模块；分别耦合于所述健身设备的动件的一运动方向感知器和一运动速度感知器；一与所述运动方向感知器和所述运动速度感知器做信号传输连接的控制模块；一与所述控制装置和所述虚拟实境装置做信号传输连接的通信单元。利用与所述健身设备耦合的虚拟实境装置协助所述健身设备的操作者在适合其运动体能的情况下操作所述健身车，以减少过度运动负荷或运动成效不彰的情形。

Description

具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备

技术领域

本实用新型涉及一种健身设备，特别涉及一种与一虚拟实境装置耦合的健身设备，所述虚拟实境系统协助所述健身设备的操作者在适合其运动体能的情况下进行健身运动。

背景技术

体能的定义是指身体具备足以安全而有效地应付日常生活中身体所承受的冲击和负荷的能力。体能依性质和需要不同，可分为健康体能和运动体能两大类。所谓健康体能是指与健康有密切关系的心肺血管及肌肉组织的功能。所谓运动体能是指身体从事和运动有关的体能，其包含敏捷性、协调性、反应时间、速度、瞬发力、平衡性等六大要素，具备以上六大要素的人，除了会有较好的运动表现外，也能较有效率地执行日常活动。

健身设备的目的就是为了提升一般使用者的运动体能进而达到健康体能的标准。使用健身设备应视使用者当时的体适能状况设定一适当的运动等级，让使用者在可以承受负荷的情况下充分而适当地运动，并且有计划地提升使用者的体适能。

发明内容

本实用新型的目的是在提供一种具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，利用一与健身设备耦合的虚拟实境装置协助所述健身设备的操作者在适合其运动体能的情况下操作所述健身车，以减少过度运动负荷或运动成效不彰的情形。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案在于：

本实用新型提供一种具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，其包括：

一健身设备；

与所述健身设备耦合的一控制装置；

与所述控制装置耦合的一虚拟实境装置；

所述控制装置包含：

一运动等级推定模块；

分别耦合于所述运动等级推定模块的一基本数据储存模块和一生理数据储存模块；

分别耦合于所述健身设备的动件的一运动方向感知器和一运动速度感知器；

一与所述运动方向感知器和所述运动速度感知器做信号传输连接的控制模块；

一与所述控制装置和所述虚拟实境装置做信号传输连接的通信单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过虚拟实境装置提供一虚拟教练协助操作者操作健身设备。

本实用新型可依据操作者的生理状况推定一个适合所述操作者的运动等级。

本实用新型上述的虚拟教练可依据所述运动等级产生一动程，操作者可配合所述虚拟教练的动程调整操作健身设备的速度。

附图说明

图1是以健身车为例表达本实用新型具虚拟实境装置的健身设备的外观；

图2为本实用新型虚拟实境装置的硬体模块架构图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图1，一健身设备10耦合一控制装置20，所述控制装置20耦合于一虚拟实境装置30。

所述的健身设备10可为跑步机、划船机、阶梯运动机、滑步机、滑雪机、健身脚踏车、模拟游泳机等使用身体的大肌肉群持续做长时间节奏动作的有氧运动装置。

如图2，所述的控制装置20主要包括一基本数据储存模块21、一生理数据储存模块22、一运动等级推定模块23、一运动方向感知器24，一运动速度感知器25、一控制模块26和一通信单元27。所述基本数据储存模块21、所述生理数据储存模块22分别耦合于所述运动等级推定模块23。所述运动方向感知器24和运动速度感知器25安装于上述健身设备10的动件，并耦合于所述控制模块26。

所述的基本数据储存模块21，和一外部的输入装置或数据储存媒体耦合，接收及储存关于一操作者的身高、体重、年龄、性别、凯特累氏指数(BMI)等数据。

如图2，所述的生理数据储存模块22，用以和一心电感测器221、一脉搏感测器222、一呼吸感测器223、和一血压感测器224耦合。所述的心电感测器221、脉搏感测器222、呼吸感测器223、和血压感测器224用以量测上述操作者静态时的脉拍数、呼吸速率、血压值。所述生理数据储存模块22接收及储存所述脉拍数、呼吸速率、血压值。

所述的运动等级推定模块23，是以特定的程序将基本数据储存模块21及生理数据储存模块22的数据进行处理及运算，并依据处理及运算结果推定出一个运动等级，所述运动等级推定模块23并以特定电路和程序将所述运动等级转换为一可被所述虚拟实境装置30接收的运动等级控制信号。

所述的运动方向感知器24，读取所述健身设备10的动件的运动方向信号；所述控制模块26接收所述运动方向信号，并以特定电路和程序转换为一可被上述虚拟实境装置30接收的方向控制信号。

所述的运动速度感知器25，读取所述健身设备10的动件的运动速度信号；所述控制模块26接收所述运动速度信号，并以特定电路和程序转换为一可被上述虚拟实境装置30接收的速度控制信号。

所述的通信单元27，作为所述控制装置20和所述虚拟实境装置30的信号传输与接收。将上述的运动等级控制信号、方向控制信号和速度控制信号传输至所述虚拟实境装置30。

所述的虚拟实境装置30以一显示器31显示一虚拟情境程序的动态影像，所述动态影像中具有一虚拟操作者和一虚拟教练，所述虚拟实境装置30以一处理器32接收上述的运动等级控制信号、方向控制信号和速度控制信号。所述方向控制信号和速度控制信号用以控制所述虚拟情境程序中所述虚拟操作者的运动方向和运动速度；所述运动等级控制信号用以控制所述虚拟情境程序中所述虚拟教练的动程。

以下以一实施例说明上述健身设备10、控制装置20和虚拟实境装置30的运作及量测。

一操作者在三分钟的检测时间内依节拍器的速度及节奏连续操作所述健身设备10，三分钟终了时，请操作者坐下来休息一分钟。休息一分钟后，利用上述脉搏感测器222量测所述操作者在完成操作后1分至1分30秒、2分至2分30秒、3分至3分30秒等三个脉搏数，假设所述三个脉搏数分别为A、B、C。若使用者操作健身设备10的节奏慢了三次以上，或在三分钟未到前即已无法继续运动时，应立即停止，记录其运动时间并以上述方式测量脉搏数并记录的。所述运动等级推定模块23利用下列公式计算出所述操作者的心肺耐力指数：

例如，使用者经过三分钟的操作测试后，其恢复期三次30秒的脉搏数分别为62、48、40；依上述公式计算出使用者的心耐力指数为：

所述运动等级推定模块23，利用所述基本数据储存模块21中的身高、体重、年龄、性别、凯特累氏指数(BMI)等数据及上述心肺耐力指数进行处理及运算，并依据处理及运算结果推定出一个运动等级，所述运动等级推定模块23并以特定电路和程序将所述运动等级转换为一可被所述虚拟实境装置30接收的运动等级控制信号，所述通信单元27将上述的运动等级控制信号传输至所述虚拟实境装置30用以控制所述虚拟教练的动程。所述操作者开始操作所述健身设备10，所述运动方向感知器24读取所述健身设备10的动件的运动方向信号；所述运动速度感知器25，读取所述健身设备10的动件的运动速度信号；所述控制模块26将所述运动方向信号、运动速度信号转换成方向控制信号和速度控制信号经由所述通信单元传输至所述虚拟实境装置30，用以控制所述虚拟操作者的运动方向和运动速度。

当操作者操作健身设备10的动程超过推定的运动等级时，所述虚拟实境装置30显示所述虚拟操作者超前所述虚拟教练，表示使用者目前以超过推定的运动等级的状态操作健身设备10，使用者可依此修正(减缓)操作健身设备10的动程，让所述虚拟操作者回复到与虚拟教练并行的景象，回复到适合其体适能的运动状态。

当使用者操作健身设备10的动程不足推定的运动等级时，所述虚拟实境装置30显示所述虚拟操作者落后所述虚拟教练，表示使用者目前以不足推定的运动等级的状态操作健身设备10，操作者可依此修正(加速)操作健身设备10的动程速度，让所述虚拟操作者回复到与虚拟教练并行的景象。

如图2，一持续生理信号测定装置50，配戴于所述健身设备10的操作者，耦合于所述生理数据储存模块22及所述运动等级推定模块23；操作者操作所述健身设备10的过程中，所述持续生理信号测定装置50中持续监控使用者的心跳速率，以维护运动安全。上述运动等级推定模块23以特定的程序将所述持续生理信号测定装置50所读取的心跳速率与所述基本数据储存模块21中的生理数据进行处理及运算，并依据处理及运算结果推定出另一个适合所述操作者现阶段生理状态的运动等级，如前所述的，所述运动等级推定模块23并以特定电路和程序将所述运动等级转换为一可被所述虚拟实境装置30接收的运动等级控制信号，调整所述虚拟情境程序中所述虚拟教练的动程，让操作者配合所述虚拟教练调整操作所述健身设备的动程。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，其特征在于：其包括

一健身设备；

与所述健身设备耦合的一控制装置；

与所述控制装置耦合的一虚拟实境装置；

所述控制装置包含：

一运动等级推定模块；

分别耦合于所述运动等级推定模块的一基本数据储存模块和一生理数据储存模块；

分别耦合于所述健身设备的动件的一运动方向感知器和一运动速度感知器；

一与所述运动方向感知器和所述运动速度感知器做信号传输连接的控制模块；

一与所述控制装置和所述虚拟实境装置做信号传输连接的通信单元。

2.根据权利要求1所述具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，其特征在于，所述基本数据储存模块和一外部的输入装置或数据储存媒体耦合。

3.根据权利要求1所述具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，其特征在于，所述的生理数据储存模块和一心电感测器、一脉搏感测器、一呼吸感测器、一血压感测器耦合。

4.根据权利要求1所述具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备，其特征在于，其更包括耦合于所述生理数据储存模块及所述运动等级推定模块的一持续生理信号测定装置。